keep-alive组件的作用与原理分析
作者:heiyay
什么是keep-alive
“keep-alive” 是 Vue.js 中的一个特殊组件,用于缓存组件的状态,以提高应用性能。
在 Vue.js 中,组件通常是动态创建和销毁的,当切换到另一个页面或组件时,之前的组件会被销毁,再次进入时会重新创建和初始化。
这样可能导致组件的状态丢失,需要重新初始化,增加了资源的消耗。
组件解决了这个问题,它可以将组件缓存起来,而不是销毁,使得组件在再次进入时保持之前的状态,以及避免重复的创建和初始化过程。
这样可以大幅度提高组件的加载速度和性能。
keep-alive的作用
<keep-alive>
的作用是在 Vue.js 应用中缓存组件的状态,以提高应用性能和用户体验。
它可以将组件暂时保存在内存中,而不是每次都重新创建和初始化组件。
主要的作用有以下几点:
- 组件状态保持:通过使用
<keep-alive>
,在组件被切换时,其状态会被保留。这意味着组件内部的数据、状态以及一些计算结果都会被缓存,不会因为组件的销毁而丢失。当再次进入该组件时,它会恢复到之前的状态,而不需要重新初始化。这对于用户在不同页面或组件间切换时提供了更流畅的体验。 - 减少资源消耗:如果没有使用
<keep-alive>
,每次切换到一个组件时,都需要重新创建和初始化组件。对于复杂的组件,这可能会导致不必要的资源消耗,例如重新加载数据、执行复杂的计算等。而使用<keep-alive>
,组件被缓存起来,下次再次进入时直接从缓存中恢复,避免了重复的初始化过程,大大减少了资源消耗。 - 优化性能:由于避免了重复的创建和初始化过程,使用
<keep-alive>
可以显著提高组件的加载速度,加快页面响应时间,从而提供更好的用户体验。
需要注意的是,<keep-alive>
并不是适用于所有组件的,特别是对于一些动态变化的组件,如果希望每次进入时都重新初始化,或者希望释放组件占用的资源,就不应该使用 <keep-alive>
。
要使用 <keep-alive>
,只需将需要缓存的组件包裹在 <keep-alive>
标签中即可,Vue.js 会自动管理缓存和组件的生命周期。这是一个简单但强大的功能,可在合适的场景下大幅度提升应用性能。
原理
<keep-alive>
的原理主要涉及两个方面:组件缓存和生命周期的管理。
组件缓存
- 当一个组件被包裹在 <keep-alive> 标签中时,Vue.js 会将该组件的实例缓存起来,而不是销毁它。
- 组件的缓存是通过一个名为 cache 的对象来管理的,该对象会保存被缓存的组件实例。
- 当切换到一个被缓存的组件时,Vue.js 首先检查 cache 对象中是否已经有该组件的缓存实例。如果有,就直接从缓存中取出该实例;如果没有,就创建一个新的组件实例并将其缓存起来。
生命周期的管理
- 在切换到一个被缓存的组件时,组件的生命周期钩子函数并不会被触发,而是会触发 <keep-alive> 自己的生命周期钩子函数。
- <keep-alive> 组件有两个主要的生命周期钩子函数:created 和 destroyed。
- 在组件第一次被缓存时,created 钩子函数会被触发,表示 <keep-alive> 组件已经创建,此时会创建被缓存组件的实例并将其缓存起来。
- 在切换到其他组件时,destroyed 钩子函数会被触发,表示 <keep-alive> 组件将被销毁,此时会销毁所有缓存的组件实例。
需要注意的是,被包裹在 <keep-alive>
标签中的组件,必须具有唯一的标识,否则会导致缓存冲突。
默认情况下,Vue.js 使用组件的名称作为缓存的标识,但也可以通过 key
属性来指定唯一的标识。
使用 <keep-alive>
时,要注意以下几点:
- 不是所有组件都适合使用 <keep-alive>,对于一些动态变化的组件,或者需要每次进入时重新初始化的组件,应该避免使用 <keep-alive>。
- 缓存的组件仍然会触发 activated 和 deactivated 生命周期钩子函数,可以在这两个钩子函数中处理一些特定的逻辑。
- 如果被缓存的组件包含了一些依赖于外部状态(如路由参数、Vuex 状态等)的逻辑,需要特别注意在重新进入组件时是否需要重新更新这些状态。
总的来说,<keep-alive>
提供了一种简单且强大的机制来优化 Vue.js 应用的性能,特别是在频繁切换组件的场景下。
使用
当您使用 <keep-alive>
组件时,通常需要将需要缓存的组件包裹在 <keep-alive>
标签中,并为每个被缓存的组件设置一个唯一的 key
属性,以确保缓存的正确性。
下面是一个使用 <keep-alive>
组件的示例:
假设我们有两个组件,一个是用于显示用户信息的组件 <UserProfile>
,另一个是用于显示用户订单信息的组件 <UserOrders>
。
我们希望在用户切换到 <UserProfile>
组件时,保持该组件的状态,并且在用户切换到 <UserOrders>
组件后再切换回来时,不重新初始化 <UserProfile>
组件。
<template> <div> <keep-alive> <!-- 使用 key 属性确保组件的正确缓存 --> <component :is="currentComponent" :key="currentComponent" /> </keep-alive> <button @click="showUserProfile">Show User Profile</button> <button @click="showUserOrders">Show User Orders</button> </div> </template> <script> import UserProfile from './UserProfile.vue'; import UserOrders from './UserOrders.vue'; export default { components: { UserProfile, UserOrders, }, data() { return { currentComponent: 'UserProfile', // 初始显示用户信息组件 }; }, methods: { showUserProfile() { this.currentComponent = 'UserProfile'; }, showUserOrders() { this.currentComponent = 'UserOrders'; }, }, }; </script>
在上面的示例中,使用了动态组件 <component :is="currentComponent">
来动态地切换显示 <UserProfile>
和 <UserOrders>
组件。
同时,将 <keep-alive>
标签包裹在动态组件外部,这样 <keep-alive>
会缓存当前被显示的组件。
在切换组件时,使用 key
属性来确保缓存的正确性。当切换到不同的组件时,key
的值会变化,这会触发 <keep-alive>
的重新缓存行为。
注意,key
属性应该是唯一的,以确保每个组件都能被正确地缓存。在实际应用中,可能需要根据组件的具体情况设置不同的 key
值。
理解源码
<keep-alive>
组件的源码相对比较复杂,涉及到 Vue.js 的虚拟 DOM、组件实例管理、生命周期管理等方面。
下面简要介绍 <keep-alive>
的关键源码部分,以便了解其基本原理。
在 Vue.js 的源码中,<keep-alive>
组件是由一个特殊的内置组件 KeepAlive
实现的。它的主要作用是处理组件的缓存和管理缓存组件的生命周期。
组件的缓存实现
KeepAlive
组件内部维护了一个名为cache
的对象,用于存储缓存的组件实例。- 在切换到一个被缓存的组件时,
KeepAlive
组件首先会检查cache
对象,是否已经有该组件的缓存实例。 - 如果缓存中有该组件实例,
KeepAlive
直接返回缓存的组件实例;如果没有,KeepAlive
会创建一个新的组件实例,并将其缓存起来。
组件生命周期的管理
KeepAlive
组件有两个重要的生命周期钩子函数:created
和destroyed
。- 在
created
钩子函数中,KeepAlive
会监听父组件的include
和exclude
属性的变化,以决定是否缓存某个组件。 - 在切换到被缓存组件时,
KeepAlive
会触发activated
生命周期钩子函数,并从cache
中取出对应的缓存组件实例。如果没有缓存实例,会触发被缓存组件的created
生命周期。 - 在切换到其他组件时,
KeepAlive
会触发deactivated
生命周期钩子函数,并将当前缓存的组件实例暂时从cache
中移除。如果需要缓存,则缓存的组件实例并不会被销毁。
组件销毁时的处理
- 在
destroyed
钩子函数中,KeepAlive
会销毁所有缓存的组件实例,并清空cache
对象。
如果想深入了解 <keep-alive>
的源码实现,可以查阅 Vue.js 的 GitHub 仓库并浏览相关代码 keep-alive源码。
这个是从github拿的源码,有兴趣可以研究一下。
import { isRegExp, isArray, remove } from 'shared/util' import { getFirstComponentChild } from 'core/vdom/helpers/index' import type VNode from 'core/vdom/vnode' import type { VNodeComponentOptions } from 'types/vnode' import type { Component } from 'types/component' import { getComponentName } from '../vdom/create-component' type CacheEntry = { name?: string tag?: string componentInstance?: Component } type CacheEntryMap = Record<string, CacheEntry | null> function _getComponentName(opts?: VNodeComponentOptions): string | null { return opts && (getComponentName(opts.Ctor.options as any) || opts.tag) } function matches( pattern: string | RegExp | Array<string>, name: string ): boolean { if (isArray(pattern)) { return pattern.indexOf(name) > -1 } else if (typeof pattern === 'string') { return pattern.split(',').indexOf(name) > -1 } else if (isRegExp(pattern)) { return pattern.test(name) } /* istanbul ignore next */ return false } function pruneCache( keepAliveInstance: { cache: CacheEntryMap; keys: string[]; _vnode: VNode }, filter: Function ) { const { cache, keys, _vnode } = keepAliveInstance for (const key in cache) { const entry = cache[key] if (entry) { const name = entry.name if (name && !filter(name)) { pruneCacheEntry(cache, key, keys, _vnode) } } } } function pruneCacheEntry( cache: CacheEntryMap, key: string, keys: Array<string>, current?: VNode ) { const entry = cache[key] if (entry && (!current || entry.tag !== current.tag)) { // @ts-expect-error can be undefined entry.componentInstance.$destroy() } cache[key] = null remove(keys, key) } const patternTypes: Array<Function> = [String, RegExp, Array] // TODO defineComponent export default { name: 'keep-alive', abstract: true, props: { include: patternTypes, exclude: patternTypes, max: [String, Number] }, methods: { cacheVNode() { const { cache, keys, vnodeToCache, keyToCache } = this if (vnodeToCache) { const { tag, componentInstance, componentOptions } = vnodeToCache cache[keyToCache] = { name: _getComponentName(componentOptions), tag, componentInstance } keys.push(keyToCache) // prune oldest entry if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) { pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode) } this.vnodeToCache = null } } }, created() { this.cache = Object.create(null) this.keys = [] }, destroyed() { for (const key in this.cache) { pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys) } }, mounted() { this.cacheVNode() this.$watch('include', val => { pruneCache(this, name => matches(val, name)) }) this.$watch('exclude', val => { pruneCache(this, name => !matches(val, name)) }) }, updated() { this.cacheVNode() }, render() { const slot = this.$slots.default const vnode = getFirstComponentChild(slot) const componentOptions = vnode && vnode.componentOptions if (componentOptions) { // check pattern const name = _getComponentName(componentOptions) const { include, exclude } = this if ( // not included (include && (!name || !matches(include, name))) || // excluded (exclude && name && matches(exclude, name)) ) { return vnode } const { cache, keys } = this const key = vnode.key == null ? // same constructor may get registered as different local components // so cid alone is not enough (#3269) componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '') : vnode.key if (cache[key]) { vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance // make current key freshest remove(keys, key) keys.push(key) } else { // delay setting the cache until update this.vnodeToCache = vnode this.keyToCache = key } // @ts-expect-error can vnode.data can be undefined vnode.data.keepAlive = true } return vnode || (slot && slot[0]) } }
总结
以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。